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Introducción al Sistema PI en Alta Disponibilidad
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Introducción al Sistema PI
en Alta Disponibilidad
Presentado
por:
Presented
by Luis Orjales
Índice
1. Introducción a la Alta Disponibilidad
–
–
–
¿Qué es alta disponibilidad?
¿Por qué es importante alta disponibilidad?
Desmontando mitos
2. Diseño para un tiempo activo máximo
–
–
–
La criticidad de los datos del Sistema PI
Objetivos de un sistema en alta disponibilidad
Enfoque en 3 niveles
3. Mejora del tiempo activo del Sistema PI
– Entendiendo las distintas fases de un sistema en Alta Disponibilidad
– Casos de uso
4. Conclusiones
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1.
Introducción a la Alta
Disponibilidad
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4
¿Qué significa Alta Disponibilidad?
Definición: un diseño de sistema y aplicación que asegura un cierto grado de
continuidad operativa a través de las actividades de mantenimiento, así
como por fallos y eventos inesperados
•
•
•
•
Diseño de disponibilidad en función del tiempo de inactividad planificado y no
planificado
Enfoque principal en replicación y redundancia
Sistemas críticos y máximo tiempo activo
Aproximaciones históricas:
– Clusters y balance de carga
– Hardware redundante o en failover
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El tiempo de inactividad puede tener repercusiones
graves y costes adicionales
72%
centros de asistencia ciudadana de Emergencias sufrieron caída…57%
durante 15 minutos, 26% por más de una hora1
.
$366,363
53%
coste adicional anual promedio por tiempo de inactividad del sistema2
de los departamentos de IT de diferentes empresas han admitido que
sus empresas han experimentado pérdida de datos en los últimos 12
meses3
670+
vuelos de la compañía American Airlines fueron cancelados y más de
100.000 clientes sufrieron las consecuencias tras una caída de 5 horas
en sus sistemas4
Footnotes:
1 http://www.crn.com/slide-shows/storage/240148599/6-surprising-surveys-about-causes-and-effects-of-system-downtime.htm/pgno/0/5
2 http://www.crn.com/slide-shows/storage/240148599/6-surprising-surveys-about-causes-and-effects-of-system-downtime.htm/pgno/0/6
3 http://www.crn.com/slide-shows/storage/240148599/6-surprising-surveys-about-causes-and-effects-of-system-downtime.htm/pgno/0/2
4 http://aviationblog.dallasnews.com/2013/04/american-airlines-is-having-computer-problems-today.html/
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Virtualizar mis servidores conllevará alta disponibilidad a
tiempo completo... ¿verdad?
 Verdad: La virtualización de servidores otorga importante fiabilidad y beneficios en
×
seguridad
Mentira: Los operadores del sistema no verán ningún tiempo de inactividad y los datos
críticos estarán siempre disponibles
Riesgos:
 La migración en vivo de la máquina virtual a otro host ayuda a garantizar que su
entorno virtualizado no quede inoperativo
 El tiempo que se tardaría en mover podría ser segundos, minutos, o en muchos
casos incluso más tiempo
 Más complicado serían problemas en el host, ya que la migración no se podría
llevar a cabo a tiempo, y la pérdida de disponibilidad de datos sería mucho mayor
de lo esperado.
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2.
Diseño para un tiempo
activo máximo
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El Sistema PI es crítico para nuestros clientes
Valor en tiempo real
Valor en el futuro
Listo para trabajar con ello
Iniciativa de negocios
Recoger datos de distintas fuentes
Acceso a la información
Gestión de las operaciones
Gestión de salud de equipos
Mandar información a los usuarios
Velocidad de implementación
Gestión de la calidad
Gestión del rendimiento
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Sistema PI: Infraestructura en Alta Disponibilidad
•
•
•
•
La importancia estratégica del Sistema PI ha llevado a la creación de arquitecturas más
complejas y de mayor alcance; y con ello a la aparición de un mayor número de puntos de
fallo adicionales.
Salvaguardar datos críticos
Los usuarios necesitan un mayor tiempo de acceso a los datos del Servidor PI
Disponibilidad de datos durante:
Mantenimiento planificado:
– Falta de datos cuando el Servidor PI está inoperativo
– Los datos se almacenan en el buffer pero no están disponibles para las aplicaciones cliente
– Aunque se realice de forma planificada y controlada puede afectar las operaciones del día a día
Caída del Sistema no planificada:
– Caída del nodo de recógida de datos (pérdida de datos permanente)
– Imposibilidad de almacenamiento de datos en el servidor PI que puede causar pérdida de datos
con una incorrecta configuración
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Alta Disponibilidad: Preocupaciones y objetivos
Software
•
•
•
•
•
Failover de interfaces
PI Buffering
Replicación de Servidores PI
N-way buffering para aplicaciones no interfaces (por ejemplo AF y PI SDKs)
Promocionar nodos secondarios a primarios (configurable)
Servidores físicamente separados
• No hay restricciones de hardware ni límite en número de nodos de servidor
Beneficios generales
• Disponibilidad: los usuarios finales ven el sistema como un solo servidor
• Escalabilidad: posibilidad de distribuir la carga en el sistema
• Flexibilidad: acomodarse a cualquier entorno
For IT and Management
• Reducción del Coste Total (Costes fijos + Costes Variables)
• Plan de recuperación ante desastres
Beneficio extra: Hardware y Software listo para ser usado
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Integridad vs. Disponibilidad
Integridad de los datos
Disponibilidad de los datos
¿Quién?
Es lo que le preocupa a todo el mundo
Es lo que le preocupa a casi todo el mundo
Preocupación
principal
Nadie quiere experimentar pérdida de datos
La disponibilidad de datos es fundamental para
los usuarios finales
Pregunta
Si mis interfaces o mi servidor PI están
inoperativos… ¿voy a perder datos?
¿Si el servidor PI está inoperativo (4horas),
pueden los usuarios finales esperar todo este
tiempo?
Reducción de
riesgos
•
•
•
•
•
Buffering en interfaces
Failover a nivel interfaz
Recuperación histórica de datos
Failover a nivel de interfaz
Alta disponibilidad (PI, AF, Analytics,
Notifications , …)
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Integridad de los datos: Enfoque a 3 niveles
2. Aplicación
(Sistema PI)
3.
Virtualización
La verdadera Alta Disponibilidad requiere que se
diseñe y cree un sistema para que sea capaz de
soportar el fallo y proporcionar a los usuarios el
nivel de disponibilidad que necesitan para tomar
decisiones críticas
1. Almacenamiento y
Backup
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3.
Mejora del tiempo activo
del Sistema PI
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Fase 1: Almacenamiento/Backup
Conceptos Básicos:
• Requisito fundamental es asegurar la total disponibilidad de los
datos
• Interfaz PI to PI como estrategia alternativa
• Copia de seguridad como último recurso
2. Aplicación
(Sistema PI)
3.Virtualización
1.Almacenamiento y
Backup
Beneficios:
• Asegurar que los errores humanos no comprometan la integridad
de los datos– la eliminación de un flujo de datos implica la
pérdida de los mismos en ambos nodos
• Recuperar y restaurar el servidor PI ante un fallo catastrófico
• Asegurar que se pueden restaurar tanto la configuración del
servidor PI como los archives
Desafíos:
• La recuperación de los datos estaría tan actualizada como la
frecuencia de ejecución del backup.
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Fase 2: Nivel de aplicación (Sistema PI)
Approach:
2.Aplicación
(Sistema PI)
3.Virtualización
• HA solution is primarily focused on application resiliency and availability
• Designing for a “PI collective” - The PI server point database, module database,
System
ProcessBook,
DataLink,
RtWebParts,
user database,
trust table and most
of Library
the configuration
tables
will be
replicated
PI SDK
Management
Tools
Notifications,
ACE,
etc.
across the collective
• PI Server Interface failover and startup without connection to the PI Server
PI Server
Collective
• PI AF database and PI Notifications
are
replicated across the PI AF Collective
Secondary
Benefits:
1.Almacenamiento y
Backup
Primary
Metadata
Replication
Secondary
Metadata
Replication
• Provides scalability and flexibility around QoS, application redundancy, interface
failover, and ensures data availability
• Automatic ClientFailover
• Offline Startup
Time-Series
• N-Way Redundancy
Data
Challenges:
• Higher complexity and cost
Heartbeat
Data Collection & Buffering
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Fase 3: Virtualización
Conceptos Básicos:
2.Application
3.Virtualization
(PI
System)
1.Storage/Backup
Diseño para un máximo tiempo
activo
• Multiples hosts
• Disponer los diferentes componentes del
Sistema PI a través de distintos hosts
• Evitar carga adicional en los host de las
máquinas virtuales
Beneficios:
• Mejora de la disponibilidad y la flexibilidad
operativa
• Asegurar un mayor rendimiento del Servidor
• Aumento de la tolerancia
Desafíos:
• Hardware adicional
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RasGas DualDiode: Arquitectura en Alta Disponibilidad
Los hechos:
• Suministra GNL desde Qatar a países de Asia, Europa
y America
• 27.1 millones de toneladas de GNL por año
• 75,000 tags
¿Por qué Alta Disponibilidad?
• Criticidad: aumento del número de usuarios, interfaces
y datos críticos
• Fiabilidad: aumentar la fiabilidad debido a la criticidad
de los datos
• Integridad: aprovechar las últimas herramientas de
vigilancia del Sistema PI
• Securidad: utilización de las últimas herramientas de
seguridad del Sistema PI
• Minimal admin & maintenance costs reduces TCO
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Corning Life Sciences (CLS): Arquitectura en Alta Disponibilidad
Los hechos:
• Fundada en 1851, Corning es líder mundial en la
fabricación de vidrios y cerámicas especiales
• Más de 5.000 millones de beneficio y 23.000
empleados
Corning Life Sciences HA Topology
¿Por qué Alta Disponibilidad?
• Necesidad de configurar failover para interfaces
“Interface to MES”
• La disponibilidad de los datos provenientes de MES
es clave
Valor:
• Fiabilidad
• Recuperación ante desastres (Multiples servidores en
diferentes localizaciones geográficas)
• Disponibilidad de las aplicaciones durante periodos de
mantenimiento
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4.
Conclusiones
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Características de un Sistema en Alta Disponibilidad
Disponibilidad – Una capacidad de conexión y conmutación por error totalmente transparente; sin
cambios en displays, hojas de cálculo y páginas web.
Escalabilidad – Mayor número de servidores y a su vez de mayor tamaño garantizan la creciente
necesidad de almacenamiento y carga de datos.
Fiabilidad – Un conjunto de servidores PI, conocido como Colectivo PI, aumentará el índice de fialbilidad
respecto a un único servidor
Reducción de costes – Alta disponibilidad facilita el mantenimiento del sistema. Además permite tanto
a administradores como a OSIsoft analizar problemas con nodos inactivos sin afectar a los usuarios.
Recuperación ante desastres – Tener diferentes miembros del servidor PI en distintos lugares
asegura proteger los datos en caso de cualquier fallo
Calidad de servicio – Distribuir las conexiones de los usuarios en diferentes servidores en función de
sus necesidades
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Puntos clave
Sistema PI diseñado para minimizar pérdida de datos y maximizar la disponibilidad de los mismos
• No existe punto único de fallo
• Tolerar varios fallos de forma simultánea (N-1)
El Sistema PI tiene capacidad de ofrecer Alta Disponibilidad en las siguientes áreas:
• Recogida de datos (Interfaces)
• Almacenamiento de datos y activos (Servidores PI y AF)
• Analytics (ACE, & PI Notifications)
• Presentación de los datos (Clientes PI)
Hay que tener en cuenta los riesgos de no implementar HA
• Si no se implementa un Sistema completo en Alta Disponibilidad se tiene que tener en cuenta las
implicaciones que puede tener sobre la disponibilidad de los datos en tiempo real
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¿Preguntas?
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